Met kloppend hart en trillende handen van de spanning richtte Galileo Galilei zijn kijker op de donkere lucht. Af en toe moest hij even stoppen om het condens van zijn lenzen te vegen.
Gefascineerd tuurde hij naar een wirwar aan lichtvlekken en naar de maan, die er opeens heel anders uitzag. De ronde schijf was een levendig landschap met bergen en dalen geworden.
‘Ik richt mijn oneindige dank tot God omdat Hij in Zijn goedheid mij alleen tot de eerste waarnemer heeft gemaakt van wonderen die zo veel eeuwen verborgen bleven,’ schreef Galilei trots en nederig.
De maan, de sterren en Gods hemel zouden nooit meer hetzelfde zijn nadat Galilei 1609 zijn telescoop omhoog had gericht. De ontdekking van de kraters van de maan was slechts een van zijn baanbrekende observaties.
Die zouden hem in conflict brengen met de kerk, maar hem ook tot een van de grootste wetenschappers ooit maken.
Galilei is een gesjeesde student
Nieuwsgierigheid was Galileo Galilei met de paplepel ingegoten. Leren stond hoog aangeschreven in het huis in Pisa in Noord-Italië waar hij op 15 februari 1564 werd geboren.
Zijn vader Vincenzo kwam uit een oude adellijke Toscaanse familie en een van zijn voorouders was in de 15e eeuw een vooraanstaand arts en ambtenaar geweest.
De familie had een wapenschild maar geen vermogen en Galileo’s vader, een musicus, werkte in de kledinghandel van zijn schoonfamilie om de kost te verdienen.
Muziek maakte hij in zijn vrije tijd, en hij wijdde zijn zoon in in de mysteries van de klanken.
Galileo leerde luit en orgel spelen en hielp zijn vader ook met experimenten met geluidsgolven, trillingen en harmonieën – muziek werd in die tijd gezien als een variant van de wiskunde.
Vincenzo hoopte echter dat zijn zoon een beroep zou kiezen waarvan hij kon leven. Maar in het klooster gaan, wat Galileo het liefst wilde, was niet aan de orde.
Het gezin had geen geld om een zoon af te staan aan een leven in armoede. Vincenzo wilde dat zijn zoon arts werd en schreef hem in bij de studie, maar Galileo volgde de lessen niet.
Wel was hij vaak op het wiskundig instituut te vinden. Na vier jaar moest hij de universiteit zonder diploma verlaten en keerde hij met hangende pootjes terug naar zijn ouders. Die woonden nu in Florence, maar daar bleef Galileo niet lang.
‘Wiskunde is de taal waarin God het heelal schreef.’ Galileo Galilei
De geruchten over zijn capaciteiten gingen al snel rond en hij kreeg een aanstelling bij de universiteit van Padua bij Venetië, waar zijn kennis van wis- en natuurkunde de scheepsbouwers op het Arsenaal, de Venetiaanse werven, ten goede kwam.
Toen hij halverwege de 30 was, ontmoette hij de mooie, 22-jarige Marina Gamba. Ze werden verliefd en kregen drie kinderen.
Kijker laat nieuwe dingen zien
Hoewel de kinderen Galilei’s naam droegen, trouwde het stel nooit.
Marina was van te lage komaf voor het voorname geslacht Galilei, en bovendien wilde de traditie dat wetenschappers ongehuwd bleven en hun tijd gebruikten om jonge studenten les te geven.
Van die regeling zou Galilei profiteren, want begin 17e eeuw kreeg hij een bijzondere leerling: de 17-jarige Cosimo, zoon van groothertog Ferdinando de’ Medici van Toscane.

Galilei was de eerste die een kijker op de hemel richtte en zijn bevindingen opschreef. Zelf zag hij de ontdekking van de manen van Jupiter als zijn grootste wetenschappelijke triomf.
Italië telde in die tijd allerlei staatjes, bestuurd door vorsten met veel invloed in godsdienstige, maatschappelijke en wetenschappelijke zaken.
Een van de machtigste was de groothertog van Toscane, en deze stuurde in 1605 zijn zoon naar de beroemde Galilei. Die rook zijn kans.
Hij zocht naar een manier om de banden met het invloedrijke huis De’ Medici te versterken en in 1609 deed die gelegenheid zich voor.
Galilei hoorde over de Hollandse kijker, een baanbrekende uitvinding van de Zeeuw Hans Lipperhey waarmee verre voorwerpen konden worden vergroot.
Galilei bouwde zijn eigen kijker en richtte die enthousiast op de lucht. Naast het oneffen oppervlak van de maan zag hij nog meer wonderen.
Zo nam hij begin 1610 op een nacht vier kleinere ‘sterren’ waar (in feite manen) die zich regelmatig om Jupiter heen bewogen.
‘Vier sterren, vanaf het begin van de wereld tot onze tijd nog nooit gezien,’ schreef Galilei enthousiast.
Hij tekende zijn observaties op in het boek Sterrenbode, waarin hij de manen de naam ‘Cosmica Sidera’ gaf, naar zijn hoogstaande leerling.
Toen Cosimo voor de eer bedankte en voorstelde ze ‘Medicea Sidera’, Medici-sterren, te noemen, moest Galilei de naam aanpassen in ruim 500 reeds gedrukte exemplaren van het boek.
Maar zijn werk wierp vruchten af. Niet lang daarna mocht Galilei zich ‘eerste wiskundige aan de universiteit van Pisa en hoffilosoof en -wiskundige van de groothertog’ noemen.
Galilei maakte zijn entree in de hoge kringen in stijl. Op zijn eerste reis naar Rome als hofwiskundige besprak hij zijn bevindingen met de machtigste mannen van de kerk.
Velen van hen hadden zelf een kijker gekocht en konden Galilei’s waarnemingen dus bevestigen. De prestigieuze Accademia dei Lincei maakte hem lid, en hij mocht zelfs op audiëntie komen bij de paus.



Planeet Jupiter heeft ook manen
De katholieke geleerden zagen de aarde als uniek en konden niet accepteren dat meer planeten manen zouden hebben. Galilei zelf beschouwde de manen van Jupiter als zijn grootste ontdekking. Behalve de vier grote manen die Galilei waarnam, heeft Jupiter nog een aantal andere, kleinere manen.
Gevlekte zon is niet perfect
Galilei’s opvatting was strijdig met het katholieke beeld van de zon als een zuiver, verheven en onveranderlijk hemellichaam. Galilei gaf toe dat hij niet wist wat de vlekken waren, alleen dat ze ‘op het oppervlak ontstaan en verdwijnen’. Hij dacht dat het wolken waren, maar in werkelijkheid worden ze door magneetvelden veroorzaakt.
Maan is niet gaaf
Astronomen uit de oudheid hadden de maan beschreven als rond, glad en zonder contouren. Maar Galilei zag door zijn telescoop iets heel anders. De maan was ‘ruw en oneffen en net als het aardoppervlak bedekt met enorme hoogten, diepe dalen en ravijnen’. Galilei’s maanonderzoek ging dus in tegen het wereldbeeld van de oude astronomen, en daarmee dat van de kerk.
Veel kerkelijke astronomen accepteerden Galilei’s gezichtspunt, maar sommige collega’s wezen dit af door te zeggen dat de variaties in het maanoppervlak het gevolg waren van verschillen in ‘dichtheid’.
Intellectueel wordt verbrand
Die kerkelijke acceptatie was belangrijk, want astronomie was in de 17e eeuw een controversieel onderzoeksgebied.
De kerk vond het respectabel om Gods schepping op aarde te bestuderen, maar de hemel was een heel ander verhaal.
De hemel was van God, en hij had deze geschapen met de aarde in het centrum en alle andere planeten eromheen.
Het feit dat de Reformatie verdeeldheid had gezaaid in de kerk, waardoor veel katholieken de rechte weg hadden verlaten, maakte dat het Vaticaan de oude ideeën des te fanatieker beschermde.
Zo’n 100 jaar eerder had de kerk de astronoom Nicolaas Copernicus de mond gesnoerd, die beweerde dat de aarde om de zon draaide, en in 1600 was de Italiaanse filosoof Giordano Bruno om dezelfde reden verbrand.
Dat Galilei zijn ontdekkingen besprak met geestelijken in Rome, was niet alleen uit professioneel oogpunt. Het kon ook zijn carrière en zelfs zijn leven redden.
‘Ik weiger te geloven dat dezelfde God die ons verstand en intellect heeft gegeven, niet zou willen dat we deze daadwerkelijk gebruiken.’ Galilei in een brief aan de groothertogin van Toscane, 1615.
Toen er in 1612 kritiek kwam op Galilei, besprak hij zijn zienswijzen dan ook in Rome en legde hij het Vaticaan een deel voor van het nieuwe boek waar hij aan werkte, over de zon, de aarde en hun plek in het heelal.
Want wat Galilei zag, week af van de leer van de kerk. ‘In 12 jaar maken ze een geweldige draai om het middelpunt van het heelal, de zon,’ schreef Galilei bijvoorbeeld over de manen van Jupiter, waarmee hij duidelijk kleur bekende.
Een priester had Galilei al bestempeld als een ‘beoefenaar van duivelse kunsten’ en een ‘vijand van het ware geloof’, maar in Rome gingen ze er meer ontspannen mee om, zolang Galilei het nieuwe wereldbeeld niet actief uitdroeg.
Aan kardinaal Roberto Bellarmino, die ook astronomie had gestudeerd, beloofde Galilei zijn ideeën slechts te presenteren als een van de mogelijke theorieën, en niet als feiten.
En om zijn critici rustig te houden liet hij Bellarmino een verklaring schrijven. Daarin stond uitdrukkelijk dat Galilei nergens van werd beschuldigd, maar dat hij slechts een vermaning had gekregen omdat zijn theorieën in strijd waren met de heilige geschriften.
In de overtuiging dat hij nu beschermd was tegen toekomstige beschuldigingen, keerde Galilei huiswaarts. Maar ondanks de ‘garantie’ besprak hij zijn bevindingen in de jaren daarop alleen met vrienden.

Galilei zou een van zijn theorieën hebben getest door ballen van een toren te gooien.
Experimenten met ballen en lampen
Aristoteles had geobserveerd dat veren langzamer vallen dan stenen of lood. Zijn conclusie was dat zware voorwerpen sneller vallen dan lichte.
Galilei was het met hem oneens en vermoedde dat de luchtweerstand het verschil veroorzaakte. Daarom bedacht hij een experiment.
Empirisch onderzoek is nu niet los te denken van wetenschap, maar Galilei was een van de eersten die de methode gebruikten.
Het verhaal gaat dat Galilei zijn bewering bewees door een zware en een lichte bal van de Toren van Pisa te laten vallen. Ondanks het verschil in gewicht bereikten de ballen bijna tegelijk de grond.
Ook Aristoteles’ idee dat de snelheid van het licht oneindig groot is, trok Galilei in twijfel. Hij deed nog een experiment: twee mensen gingen elk met een lamp op diverse afstanden van elkaar staan.
Als de een zijn lamp afdekte, moest de ander dat ook doen. Galilei voorspelde dat de reactietijd zou toenemen naarmate de personen verder uit elkaar stonden.
De lichtsnelheid is echter zo groot dat dit experiment Aristoteles’ ongelijk niet kon aantonen.
Vaticaan keurt boek goed
In de zomer van 1623 kwam er een nieuwe paus, en dat leek goed nieuws voor Galilei en de verspreiding van zijn ontdekkingen en theorieën.
Maffeo Barberini, ofwel paus Urbanus VIII, was een van de in wetenschap geïnteresseerde vrienden van Galilei, en de twee hadden elkaars ideeën al vaak gesteund.
De paus liet publiekelijk weten dat hij de kunst en de wetenschap wilde bevorderen, en toen Galilei naar Rome ging om zijn oude vriend geluk te wensen, werd hij de hemel in geprezen.
‘Deze grootse man, wiens roem aan de hemel straalt en zich wijd en zijd over de aarde verspreidt, omarmen we met vaderlijke liefde,’ schreef Urbanus VIII.
Bemoedigd schreef Galilei verder aan het boek Dialoog over de twee voornaamste wereldsystemen, waarin hij vrijwel elke natuurwetenschappelijke kwestie onder de loep nam.
Als verteltechnisch trucje – en om zich te weren tegen critici – gaf hij het boek de vorm van een gesprek tussen drie mannen, die de twee theorieën over het zonnestelsel bespraken.
Zo kregen beide kanten spreektijd, dacht Galilei. Om zeker te weten dat hij niet afweek van de juiste leer, ging hij naar het Vaticaan om de formele toestemming te verkrijgen die nodig was om een boek te laten drukken.
‘Als het gaat om wetenschap, zijn de meningen van duizenden mensen minder waard dan de nederige redenering van één man.’ Galilei in een brief aan wetenschapper Marcus Welser, 1612.
In een paar weken had hij het voor elkaar. Maar toen sloeg de pest toe, die een verwoestend spoor door Italië trok.
Om zich te beschermen voerde Rome quarantaineregels in, en die maakten het censureren van Galilei’s manuscript lastig.
In overleg met het Vaticaan werd een deel van het boek lokaal goedgekeurd en gingen de controversiële gedeelten naar Rome.
Toen het boek in februari 1632 ten slotte uitkwam, oogstte het alom lof. ‘Ik heb het altijd bij me (...) en ik lees er uit voor aan vrienden,’ schreef de hoofdwiskundige van paus Urbanus.
Zelf had de paus geen tijd om het boek te lezen, want zijn ambtstermijn was al snel uitgelopen op chaos.
De religieuze onenigheid die volgde in het kielzog van de Reformatie, was inmiddels ontaard in de Dertigjarige Oorlog en een scala aan daarvan afgeleide conflicten.
Urbanus’ inmenging in de oorlog had het Vaticaan veel gekost, en meerdere kardinalen verzetten zich tegen de in hun ogen te milde houding jegens de Duitse protestanten.
Galilei’s geniale gadgets
De Italiaanse wetenschapper ontwikkelde niet alleen telescopen die tot astronomische ontdekkingen en een ander wereldbeeld leidden. Met veel vakmanschap bouwde Galilei ook een aantal praktische instrumenten.
1593
Thermoscoop
Sinds de 1e eeuw v.Chr. was bekend dat water uitzet door warmte. Rond 1593 was Galilei een van de eersten die deze kennis gebruikten om een thermoscoop, een voorloper van de thermometer, te maken.
Het instrument bestond uit een glazen bol die uitmondt in een buis, waarin water kon opstijgen naarmate het warmer werd. Later voorzag hij de thermometer van een schaal om de warmte te kunnen meten.
Gabriel Daniel Fahrenheit (1686-1736) en Anders Celsius (1701-1744) hebben sindsdien schalen gedefinieerd die nu algemeen geaccepteerd zijn.
1594
Pomp en irrigatieapparaat
Het Arsenaal van Venetië, waar de grote schepen werden toegerust, was voor Galilei een eindeloze bron van inspiratie. Hier bedacht hij allerlei uitvindingen, zoals een pomp op paardenkracht. De pomp was ook te gebruiken voor irrigatie.
Er zijn geen tekeningen of modellen meer van de pomp, maar in een brief uit 1594 waarin het patent op de uitvinding aan Galilei wordt verleend, wordt hij in grote lijnen beschreven.
1597-99
Proportionaalpasser
Dit praktische meetinstrument bestond uit twee met elkaar verbonden linialen en een gradenboog. Op de linialen stonden getallen en indelingen en de proportionaalpasser fungeerde als een geavanceerde tabel of een soort rekenliniaal
.
De passer kon worden gebruikt voor het berekenen van kapitalisatie, wisselkoersen, de lading van kanonnen en schaalmodellen van scheepsrompen. In totaal kon de proportionaalpasser 32 bewerkingen uitvoeren. Het instrument werd in 1597 uitgevonden en kreeg twee jaar later zijn definitieve vorm.
Nadat hij de passers een tijdje zelf had geproduceerd, huurde Galilei hier een wapenmaker voor in, die bij hem introk. Bij de passer kreeg je een uitgebreide handleiding van Galilei zelf.

1624
Microscoop
Nadat het Vaticaan Galilei had gemaand om voorzichtig te zijn met wat hij schreef over de hemel, richtte hij zijn blik op aardsere zaken. Door zijn telescoop iets om te bouwen, kon hij er kleine dingen van nabij aanzienlijk mee vergroten.
‘Ik heb met veel plezier allerlei kleine beestjes geobserveerd,’ schreef hij. Galilei vond de microscoop niet uit, maar was een van de eersten die hem wetenschappelijk gebruikte.
Circa 1640
Slingeruurwerk
Volgens Vincenzo Viviani, Galilei’s assistent en eerste biograaf, vond Galilei een primitief slingeruurwerk uit. Klokken waren in die tijd erg onbetrouwbaar. Volgens Viviani kwam Galilei op het idee voor de klok toen hij de kroonluchters van de kathedraal van Pisa heen en weer zag schommelen.
De slingerbeweging duurde steeds even lang, zo merkte hij, ongeacht de uitslag. Dat bracht hem op het idee om de slinger van de pendule te gebruiken om de tijd te meten.

Galilei’s vijanden zagen hun kans schoon om de paus op te stoken tegen zijn oude vriend: het boek bespotte en beledigde de kerk, zeiden ze, en daar zat iets in. Zoals gezegd had het boek de vorm van een gesprek tussen drie mannen.
Maar daarin werden de standpunten niet gelijkwaardig gepresenteerd: twee hooggeleerde mannen verdedigden het idee van de zon als middelpunt, terwijl het standpunt van de kerk dat de aarde het centrum was, stuntelig werd verwoord door ene Simplicio. De paus was woest.
Galilei werd ontboden door de Inquisitie – de gevreesde kerkelijke rechtbank. Galilei, die inmiddels al wat ouder was, was geschokt en stelde voor hij nogmaals naar Rome ging zijn testament op.
Notulen verdraaien het gesprek
Op 12 april 1633 betrad hij het Paleis van de Inquisiteur, waar hij verhoord werd over zijn gesprek met kardinaal Bellarmino
.
‘Tot welk besluit bent u gekomen?’ vroeg de grootinquisiteur streng. Galilei gaf het gesprek en de uitkomst ervan zo goed mogelijk weer: dat hij het heliocentrische wereldbeeld alleen als hypothese mocht bespreken.
Hij liet ook de brief van Bellarmino zien. De grootinquisiteur pakte de notulen van het gesprek erbij, en die bleken in veel sterkere bewoordingen te zijn geformuleerd.
‘Hij mag voortaan op geen enkele wijze voor de theorie ijveren of deze in woord of schrift verdedigen,’ luidde de weergave van Bellarmino’s woorden.
Nu begreep Galilei dat zijn gesprek met kardinaal Bellarmino in de officiële notulen heel wat scherper was verwoord dan de goedmoedige aanbeveling die hij meende te hebben gekregen.
De situatie bracht Galilei in een lastig parket. Het zag er onmiskenbaar uit alsof hij de paus had proberen te misleiden door hem het boek te laten goedkeuren.
Bovendien was het voor iedereen die de Dialoog las duidelijk waar Galilei’s sympathieën lagen.
Volgens de theologen van de Inquisitie was het ‘boven elke twijfel verheven dat Galilei de leer over de beweging van de aarde op schrift verdedigd heeft’. Het feit dat Galilei in het Italiaans schreef en niet in het Latijn, maakte de zaak er niet beter op.
‘Hij schrijft in het Italiaans – en niet als handreiking naar buitenlanders of naar geleerde mannen, maar om het gewone volk tot deze leer te verleiden,’ zo luidde een van de verbolgen commentaren.

In 1633 werd Galilei ontboden door de gevreesde Inquisitie, die hem dwong om zijn ontdekkingen te verloochenen.
Paus dreigt met marteling
Gelukkig voor Galilei had hij nog steeds vrienden in het Vaticaan. Veel geleerden hadden diep respect voor hem en waren heel ongelukkig met de situatie.
Daarbij was de hele situatie nogal beschamend voor de kerk, die zelf toestemming had gegeven om het boek te laten drukken.
Om beide partijen gezichtsverlies te besparen, wilde de inquisiteur Galilei ‘tot rede brengen’. Het gesprek leidde ertoe dat een vermoeide en door jicht geplaagde Galilei zijn zonden beleed.
‘Toen ik het boek na lange tijd weer zag, kwam het mij voor als een nieuw document, van een andere auteur. Mijn fouten waren – dat geef ik toe – ijdele ambitie, onwetendheid en onkunde,’ verklaarde hij schuchter.
De Inquisitie stelde zich verzoenend op, maar daarmee was de kous nog niet af. De paus had het laatste woord, en Urbanus kon het zich politiek gezien niet veroorloven om mild te zijn.
Bovendien voelde hij zich bedrogen door zijn oude vriend. Hij werd steeds bozer op Galilei en dreigde zelfs om hem te laten martelen.
Zo ver zou het niet komen, maar de paus zorgde er wel voor dat Galilei’s carrière als astronoom definitief voorbij was.
In juni 1633 werd hij naar het klooster van de kerk Santa Maria sopra Minerva in Rome gebracht. Hier ontving hij zijn oordeel als ‘verdachte van ernstige ketterij’.
In boetekleed moest hij zweren dat hij begreep te zijn veroordeeld omdat hij ‘dacht en geloofde dat de zon het centrum van de wereld is en stilstaat, en dat de aarde niet het centrum is, en beweegt’.
Plechtig beloofde hij ‘met een eerlijk, ongeveinsd hart de bedoelde fouten en ketterijen te vervloeken en verafschuwen. En ik zweer om dit in de toekomst nooit meer te zeggen of te bepleiten.’
Het verhaal gaat dat Galilei zijn eed eindigde met de gefluisterde woorden ‘eppur si muove’ – en toch beweegt ze. Dat zal vast niet waar zijn, want dan had hij een groot risico gelopen om op de brandstapel te belanden.
Bezoek van allerlei geleerden
De wetenschapper zat de rest van zijn leven in huisarrest in Florence. Zijn tijd als astronoom was voorbij, maar Galilei stortte zich nu op andere takken van de wetenschap.
Hoewel hij formeel niet met andere geleerden mocht omgaan, kreeg hij veel bezoek van prominente gasten. In zijn laatste jaren was Galilei ziekelijk en uiteindelijk werd hij blind.
‘Dit universum, dat ik met mijn waarnemingen en demonstraties duizenden malen heb vergroot, is nu verkleind, gereduceerd en ingekrompen tot de armzalige gevangenis van mijn lichaam,’ schreef hij in 1638.
Vier jaar later stierf de geleerde in het bijzijn van zijn twee assistenten en zijn zoon Vincenzo. Lucas Holste, Vaticaan-bibliothecaris, schreef een necrologie die een haast profetische klank kreeg.
‘Nu de afgunst een einde kent, zal de superioriteit van dit intellect bekendheid krijgen en voortaan in dienst staan van hen die de waarheid zoeken.’